160 km/h低地板动车组铰接转向架研制

国内首次成功自主研发动力分散型低地板动车组铰接转向架.介绍了铰接转向架设计结构,构架、车轮及车轴等关键承载零部件强度分析及台架试验,以及动力学性能仿真分析和实际线路试验情况.结果 表明,转向架关键承载零部件静强度、疲劳强度和动车组相关动力学性能指标满足合同规定的限值要求.     

外部载荷对轨道车辆转向架构架结构静强度影响程度的评估方法

基于载荷影响系数反映外部载荷对车辆转向架构架结构静强度的影响程度,分析外部载荷与结构应力响应之间的传递关系,推导载荷影响系数的计算公式,提出基于载荷影响系数评估外部载荷对车辆转向架构架结构静强度影响程度的方法。设计某型号车辆转向架构架的实验室结构静强度台架试验,采用该评估方法分析各试验载荷对该转向架构架结构静强度的影响程度。结果表明:不同外部载荷对不同测点处结构静强度的影响程度有较大差异,载荷影响系数能够量化这种差异,而且通过该系数能确定对结构静强度影响最大的外部载荷;当某外部载荷发生线性变化时,载荷影响系数也随之变化,载荷影响系数幅值越大、变化曲线的斜率越大,说明该外部载荷对结构静强度的影响程度也越显著。     

单轴转向架车辆动力学仿真

常规和非常规转向架对车辆的曲线通过性能的影响进行了对比,并介绍了几种采用非常规转向架车辆的运用实例,该车辆形式因具有较好的曲线通过性能而日渐受到关注。通过理论分析,本文提出了一种采用单轴转向架的短车体车辆模型设想,并运用多体动力学分析软件SIMPACK对该转向架及车组的动力学性能进行了仿真模拟。结果表明,该模型在满足运用要求稳定性的条件下,在曲线通过性能方面具有明显的优势,尤其适用于小半径曲线的轨道线路。     

轴箱内置和外置高速转向架的动力学性能对比

根据悬挂系统的结构形式,转向架分为轴箱内置转向架和轴箱外置转向架。相对于轴箱外置转向架,轴箱内置转向架结构紧凑、质量小,有利于降低轮轨磨耗和通过小半径曲线,具有良好的线路适应性。针对时速350 km/h货运动车组,考虑高铁线路和既有线路运行工况,通过动力学仿真软件SIMPACK计算车辆分别采用轴箱内置转向架和轴箱外置转向架的轮轨力和车轮磨耗,对比分析2种转向架的安全性、平稳性以及线路适应性。研究结果表明:在保证2种转向架具有相同蛇行运动稳定性即临界速度的前提下,与轴箱外置转向架相比,内置转向架的轮轨力降低20%以上,车轮磨耗量和踏面磨耗深度降低30%以上,充分体现了轴箱内置转向架的动力学性能优越性。     

小半径曲线动力学超限成因分析及影响因素研究

线路曲线地段是轨道结构的薄弱环节。结合蠕滑理论,建立了动车组的动力学仿真模型,并利用试验数据对动力学模型进行了验证。利用仿真模型进行了小半径曲线上动力学超限成因、机理分析以及通过曲线时的影响因素分析。分析结果表明:由于游间的减小,轮轨容易产生两点接触,因此,小半径曲线上车辆的动力学响应对轨道几何不平顺更加敏感。当小半径曲线上有较大的轨道几何不平顺时,应严格控制车辆以不高于均衡速度的速度通过;同时,半径<600 m的小半径曲线的轨道几何不平顺的控制应比现行标准更加严格。     

小半径曲线上动车组运行安全性仿真研究

采用多体动力学仿真分析软件UM建立CRH5型动车组的动力学仿真模型,仿真分析动车组通过小半径曲线线路时曲线半径、曲线超高、钢轨类型、曲线轨距加宽和轨底坡等线路参数对动车组运行安全性的影响。结果表明:曲线半径的影响最大,钢轨类型、曲线超高、轨距加宽以及轨底坡的影响均较小。为增加动车组通过小半径曲线的安全冗余,减少外轨侧磨,建议在有条件的情况下尽量增大曲线半径;为避免曲线超高引起直曲过渡段处受到更大的轮轨冲击作用,建议对半径为250m的曲线线路不设置曲线超高,而且对应的曲线轨距加宽值宜设为10mm。     

跨座式单轨作业车转向架构架动载试验及疲劳强度分析

以某公司最新研制的CZ200跨座式单轨作业车为研究对象,基于重庆轨道交通3号线中金渝至童家院子区段的多工况线路测试,进一步对单轨车转向架构架的结构应力进行试验评估。首先,建立转向架构架的有限元模型,经结构静强度分析和模态分析,确定构架应力较大部位及动态特性,合理布置测点;然后测量构架危险部位在牵引平直线、牵引弯道、牵引加速、牵引上坡以及加配重等各典型工况下,构架的动应力时间历程,通过线路动应力对构架进行静强度评估;最后,采用疲劳分析软件n Soft对构架进行全寿命疲劳分析,得到构架的疲劳损伤分布。测试结果表明,构架的动态特性、静强度、疲劳强度均满足设计要求。     

摆式客车自导向径向转向架小半径曲线通过性能仿真研究

通过仿真软件SIMPACK建立装用自导向径向转向架的摆式客车模型,介绍了模型建立的方法,与常规转向架对比分析300 m小半径曲线通过的动力学性能。分析表明,自导向转向架在轮对冲角、轮轨横向力、磨耗指数和脱轨系数上,无论是最大值还是变化幅度都比常规转向架要低很多,自导向转向架运用于摆式客车小半径曲线通过依然具有良好的效果。     

货车低速通过小半径曲线动力学性能试验分析

铁路货车不仅应具有稳定的高速运行安全性,而且应具有良好的曲线通过能力.现以货车可靠性试验中转K2、转K4、转K5、转K6型转向架车辆的后期动力学性能试验和转8A转向架空车试验中低速通过小半径曲线的动力学性能测试数据为依据,分析了铁路货车通过小半径曲线、侧线的动力学性能,并对不同类型转向架车辆小半径曲线通过特征进行了分析比较.同时也分析了小半径曲线通过的影响因素.最后得出了相应的结论和建议.     

HXD1型电力机车转向架构架设计

详细介绍了HXDI型电力机车转向架构架基本结构,并对构架进行了静强度和疲劳强度计算和试验,测试了构架线路动应力,总结了该构架结构设计特点,结果表明,构架强度满足要求.     

用于地铁列车的主动径向装置研究

[目的]地铁列车通过小半径曲线区段时会产生车轮磨耗及噪声。转向架轮对的主动径向技术作为一种理论上可以解决上述问题的有效措施,有必要对其进行深入研究。[方法]通过分析主动径向原理,确定了“径向导向”的控制目标。提出了一种用于转臂式轴箱定位转向架的可控橡胶节点装置及其控制系统,使之成为车辆的主动径向装置。阐述了该主动径向装置的主动径向导向原理,即：地铁列车运行时以信标的方式获取线路信息,径向控制器内存储有每条曲线的信息,结合列车运行速度可确定列车在曲线中位置,由此控制可控橡胶节点装置动作,进而实现轮对以径向姿态通过曲线。以列车的头车为研究对象,建立了A型地铁列车的动力学模型,对采用主动径向装置的地铁列车以60 km/h的速度通过400 m曲线半径时的通过性能进行了分析,并与传统转向架的通过性能进行对比。[结果及结论]相比于传统转向架导向轮对,主动径向转向架导向轮对的冲角和磨耗指数均大幅降低;同一转向架的两个轮对具有相近的横移量,在该位置下轮对可实现“纯滚动”;列车在小半径曲线上的通过性能有明显改善。     

A-1-A轴式动车安全通过小半径曲线限速分析

针对某A-1-A轴式动车组,采用多刚体系统动力学软件SIMPACK建立了该动车的动力学模型,对不同速度、超高、不平顺和曲线半径工况下动车通过小半径曲线动力学性能进行仿真分析,得出了动车通过不同半径曲线时理论最高通过速度。结果表明:动车通过小半径曲线时,最高限速主要受外轨超高、曲线半径、不平顺及横向力极限值等多因素的影响,当横向力在安全限值内时,其它指标均能满足要求,因此,动车通过具有不平顺小半径曲线限速按照最大轮轴横向力极限值进行评定;增加超高,可略提高动车曲线通过速度;增大曲线半径和改善线路不平顺,均可提高动车曲线通过速度。当线路条件很差时,不平顺是影响动车动力学性能的主要因素,减速不能改善运行安全性,应维修线路。     

基于6σ的动车组转向架构架 非概率可靠性分析

针对转向架构架静强度实验结果仅对测试件有效,不能准确反映整批构架的结构强度是否满足要求的问题,提出一种基于6σ的非概率可靠性分析方法。首先,通过对转向架构架进行结构强度分析,确定受力较大部位的区间变量,并基于参数化模型对其进行D-最优试验设计,建立表征转向架构架结构特征的多项式响应面函数。其次,结合6σ原则和Chebyshev不等式,建立描述区间变量的分段函数模型,给出新模型中区间变量的生成策略和非概率可靠度的计算方法。最后,以动车组转向架构架为研究对象,对其进行结构可靠性分析,并与传统的分析方法进行对比。研究结果表明:在信息缺乏或小样本的条件下,分段函数模型更好地反映整批构架的结构可靠性,弥补了基于均匀分布假定相对保守的缺陷,同时,解决了由测试次数少导致的实验结果的局限性。     

一种车辆铰接装置选型设计

文章介绍了铰接式转向架的独特优势,并针对城轨车辆的小半径要求和使用条件,利用建模软件UG平台设计出一种全新的铰接装置结构,利用ANSYS有限元软件平台,参考UIC 615-1标准,进行强度校核。该铰接装置为小半径曲线车辆提供一种铰接方式,对铰接式转向架的研究与分析很有实际意义。     

动车组转向架构架结构选型设计

构架作为动车组转向架的一个关键部件,其结构型式直接影响转向架的安全和寿命。本文选取了既有动车组两种典型的转向架构架结构型式箱梁型和管梁型进行研究。通过有限元分析及刚柔耦合动力学分析计算,为后续动车组转向架构架结构选型提供理论参考依据。     

新型独立车轮低地板转向架曲线通过性能研究

提出了一种新型的独立车轮低地板转向架方案——独立车轮耦合转向架。通过对这种新型低地板转向架曲线通过性能的理论分析和仿真计算验证，证明该独立车轮耦合转向架具有良好的曲线通过性能，适合在小半径曲线较多的城市轻轨上运行。     

100%低地板有轨电车动力转向架构架强度分析

简介了一种100%低地板有轨电车的主要技术参数以及动力转向架主要组成结构,在有限元软件ANSYS中建立了相应的有限元模型。根据欧洲标准EN13749列出计算载荷大纲,并对动力转向架构架进行静强度和疲劳强度计算,对转向架构架进行了模态分析。结果表明,该动力转向架构架强度符合相关标准,模态特性满足车辆运行要求。     

机车非线性稳态曲线通过的一个实用计算方法

前言机车通过曲线时所产生的轮缘力和侧压力是检验轮缘和钢轨磨耗以及机车通过曲线安全性的极其重要的因素。我国干线内燃、电力机车大多采用三轴转向架,由于轴距长、线路小半径曲线多,因而轮缘和钢轨的磨耗严重。按照传统的摩擦中心论的计算方法,难以分析转向架结构参数对轮轨侧压力和轮缘力的影响,而蠕滑导向理论,对于大功率机车在小半径曲线区段运行尚难以应用。为此,本文提出一个实用的计算方法,将整台六轴机车用21个自由度(四轴机车为17个自由度)按稳态曲线通过模型进行描述、计算,因此能比较完整地分析转     

磁流体耦合轮对转向架曲线通过性能的研究

建立了磁流体耦合对转向架车辆的动力学计算模型，利用数值模拟方法对比较恶劣的小半径曲线通过工况进行了动态仿真计算，找出了磁流体耦合轮对转向前后轮对的耦合度对曲线通过性通能的影响规律。通过对传统固定轮对转向架、独立车轮转向架、磁流体耦合轮对转向架曲线通过性能的比较，发现耦合轮对可以有效改善转向架的小半径曲线通过性能。     

小轮径快速动力集中动车组动力车转向架研究

文章介绍了一种适用于快速动力集中动车组,采用小轮径轴盘制动且电机弹性架悬的动力车转向架的基本结构特点及主要技术参数,重点对轮对轴箱、驱动制动系统、牵引装置、构架等部件结构进行了分析。仿真计算表明该转向架的动力学性能优良,强度满足要求,达到了轻量化目标。